Амхерсттегі Массачусетс университетінің инженерлері электрлік белсенділігі шынайы ми жасушаларының жұмысына барынша жақын жасанды нейрон жасап шығарды. Бұл жаңалық командасының бұрынғы зерттеулеріне негізделген, онда электр қуатын өндіре алатын бактериялардан алынған ақуыздық наножіпшелер қолданылған. Жаңа тәсіл компьютерлерді тірі жүйелерге ұқсас тиімділікпен жұмыс істейтін етіп жасауға, сондай-ақ электрондық құрылғыларды биологиялық тіндермен тікелей байланыстыруға мүмкіндік береді.

Мидың және жасанды нейрондардың энергия тиімділігі

Адам миы орасан зор ақпарат көлемін өте аз энергия жұмсап өңдей алады — ол дәстүрлі компьютерлік схемалардан 100 есе тиімді жұмыс істейді. Мысалы, мәтін жазу сияқты тапсырманы орындау үшін миға шамамен 20 ватт қажет, ал ірі тілдік модельдерге мегаватттан артық энергия керек болуы мүмкін. Инженерлер бұрыннан бері есептеулерді анағұрлым энергия үнемді ету үшін жасанды нейрондар жасауды көздеп келеді, бірақ биологиялық деңгейдегі кернеуге жету күрделі мәселе болып қала берді. Бұрынғы жасанды нейрондар жаңа әзірлемемен салыстырғанда 10 есе жоғары кернеу мен 100 есе көп энергия талап ететін. Жаңа нейрондар бар болғаны 0,1 вольт кернеуде жұмыс істейді, бұл адам ағзасындағы нейрондарға жақын көрсеткіш.

Мүмкін қолдану салалары

Жасанды нейрондар биологиялық принциптерге негізделген компьютерлерді жасауға, сондай-ақ адам ағзасымен тікелей әрекеттесе алатын электрондық құрылғыларда қолданылуы мүмкін. Қазіргі киілетін электрондық жүйелер сигналдарды компьютерге талдау үшін күшейтуді қажет етеді, бұл энергия тұтынуды арттырып, схемаларды күрделендіреді. Жаңа төмен кернеулі нейрондар негізіндегі сенсорлар қосымша күшейтусіз жұмыс істей алады.

Технологиялық негіз

Жаңа нейрондардың негізгі элементі — Geobacter sulfurreducens бактериясынан синтезделген ақуыздық наножіпше, ол электр қуатын өндіре алады. Бұған дейін осы бактерияның наножіпшелері негізінде терден қуат алатын биоэлектрлік пленкалар, ауруларды анықтауға арналған «электронды мұрын» және ауадан электр жинайтын құрылғылар жасалған болатын.

Зерттеуді қолдау

Жобаға АҚШ Әскери зерттеу басқармасы, Ұлттық ғылыми қоры, Ұлттық денсаулық сақтау институттары және Альфред П. Слоун қоры қолдау көрсетті.